具体实施方式
现在将参照附图详细地描述本公开的实施例,其示例在附图中示出,其中,相同的标号始终指示相同的元件。
提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而,在理解本申请的公开之后,在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如,在此描述的操作的顺序仅是示例,并且不限于在此阐述的那些顺序,而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外,可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外,为了更加清楚和简明,本领域已知的特征的描述可被省略。
在此描述的特征可以以不同的形式来实现,而不应被解释为限于在此描述的示例。相反,已提供在此描述的示例,以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式,所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。
如在此使用的,术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分,但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反,这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此,在不脱离示例的教导的情况下,在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
在说明书中,当元件(诸如,层、区域或基底)被描述为“在”另一元件上、“连接到”或“结合到”另一元件时,该元件可直接“在”另一元件上、直接“连接到”或“结合到”另一元件,或者可存在介于其间的一个或多个其他元件。相反,当元件被描述为“直接在”另一元件上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时,则不存在介于其间的其他元件。
在此使用的术语仅用于描述各种示例,并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示,否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合,但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
除非另有定义,否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本申请所属领域的普通技术人员在理解本申请之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义,否则术语(诸如,在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本申请中的含义一致的含义,并且不应被理想化或过于形式化地解释。
此外,在示例的描述中,当认为公知的相关结构或功能的详细描述将引起对本申请的模糊解释时,将省略这样的详细描述。
参照图1、图2和图10所示,根据本公开的第一实施例的用于皮肤的离子电渗透装置1000主要包括贴片10和电源模块400两部分。如图10所示,贴片10包括膜布层100和分别布置在膜布层100的两侧的第一电极电路200和第二电极电路300。贴片10的布置有第二电极电路300的一侧用于贴合皮肤。如图1所示,电源模块400主要包括电源(未示出)和电源控制电路(未示出)。电源控制电路调节电源的输出电压,用以改变在第一电极电路200和第二电极电路300中流动的电流的大小。电源模块400上设置有指示灯410和420,以指示整个离子电渗透装置的工作状态。此外,电源模块400的电源控制电路还控制电源的供电模式,其中,供电模式包括持续供电和脉冲供电。
膜布层100由多孔材料形成,因此膜布层100能够吸附或承载流体而作为流体形态的药物或护肤品的吸附层。这里,药物或护肤品指的是含有带正电荷或负电荷的活性成分的药物或护肤品,以下统称为流体。流体可以是牛顿流体也可以是非牛顿流体,因此膜布层100能够吸附或承载的流体可以是液体、凝胶、乳液、膏状物等各种形态。
膜布层100可以是植物纤维布、动物纤维布、微生物纤维布或化学纤维布,可以是无纺布的形式也可以是纺织布的形式。优选地,膜布层100可以是蚕丝布、甲壳素纤维布、莱赛尔纤维布(例如,天丝布)或铜氨纤维布。
如图1所示,第一电极电路200与电源模块400中的电源(未示出)的一个电极连接,而第二电极电路300与电源的另一个电极连接。为了实现将膜布层100中承载的流体导入皮肤的目的,在通电状态下,第一电极电路200、具有流体的膜布层100、皮肤和第二电极电路300形成一个或更多个微电流循环电路。
具体地,第一电极电路200具有相对于膜布层100暴露或者直接接触膜布层100的多个导电触点222。也就是说,与膜布层100直接接触的导电触点222作为离子电渗入装置1000的离子导入点,而第一电极电路200的其它部分相对于膜布层100是绝缘的,由此可以通过第一电极电路200从一个或更多个点向皮肤导入如药物或护肤品这样的流体。布置在膜布层100的另一侧的第二电极电路300整体上相对于膜布层100也是绝缘的。这样,当贴片10的具有第二电极电路300的一侧被贴附至人体皮肤上时,第一电极电路200可以作为导入电极或活性电极,而第二电极电路300可以作为导出电极或者惰性电极。
当通电时,如果膜布层100中承载有带正电荷的活性成分的流体并且第一电极电路200与电源的正极电连接时,导电触点222周围产生的高电位会驱使活性成分从膜布层100经由皮肤的细胞间隙、皮脂腺和汗腺加快运动到皮肤的内部,实现流体的电渗透导入,即,正离子导入。反之,如果膜布层100中承载有带负电荷的活性成分的流体并且第一电极电路200与电源的负极电连接时,导电触点222周围产生的低电位会驱使带有活性成分的流体从膜布层100经由皮肤的细胞间隙、皮脂腺和汗腺加快运动到皮肤的内部,实现流体的电渗透导入,即,负离子导入。此外,在正离子导入过程中,皮肤角质层中的带有正电荷的污垢可以被具有低电位的第二电极电路300吸附,从而达到深度清洁皮肤的辅助作用。
为了实现有效的多点离子导入,第一电极电路200和第二电极电路300在膜布层100上的相对布置,尤其是导电触点222和第二电极电路300的相对布置非常重要。总的来说,在膜布层100上,导电触点222与第二电极电路300应该保持错开布置,即,在膜布层100上布置有导电触点222的位置不设置第二电极电路300。如果第二电极电路300整体上以图案的形式形成,则导电触点222的布置位置位于第二电极电路300的镂空位置为佳。否则,如果导电触点222和第二电极电路300布置在膜布层100的同一位置的两侧,则导电触点222相当于被第二电极电路300的绝缘层310(将在下面详细描述)相对于皮肤电隔离,无法与对应的第二电极电路300形成微电路回路,进而无法实现有效的离子电渗透。
下面将参照附图1-10详细描述根据本公开第一实施例的用于皮肤的离子电渗透装置1000的第一电极电路200和第二电极电路300的布置和结构以及相应的离子电渗透过程。
如图1、图3至图5和图10所示,第一电极电路200包括第一绝缘层210(也可被称为底部绝缘层)、具有相对于膜布层100暴露的至少一个导电触点的导体层220和第二绝缘层230(也可被称为表面绝缘层)。如图10所示,第一绝缘层210直接布置在膜布层100上。导体层220被布置在第一绝缘层210上,并包括导电触点222、电源连接部或电源连接触点223和电连接部221。除了导电触点222之外,导体层220的电源连接触点223和电连接部221均布置在第一绝缘层210上,此外,在导体层220上还可以进一步层叠第二绝缘层230,以至少对导体层220的电连接部223进行绝缘密封。第一绝缘层210和第二绝缘层230可以将导体层220的电连接部223完全电绝缘而只允许导体层220的导电触点222能够与吸附有流体的膜布层100和皮肤形成电连接关系,并通过皮肤和第二电极电路300形成微电流回路,实现离子电渗透导入。
根据导体层220的导电触点222的材料特性,例如易氧化程度,和/或者根据第二绝缘层230的材料属性,例如柔软程度和透气程度,第二绝缘层230可以选择性地覆盖导电触点222,或者覆盖导电触点222中的一个或更多个,或者覆盖导电触点222的面积的一部分。
在能够确保导体层220相对于膜布层100绝缘的情况下,例如,在膜布层100吸附的流体为非牛顿流体的情况下,第二绝缘层230也可以被完全省略。
如图2以及图7-10所示,第二电极电路300包括粘附到膜布层100的另一侧的绝缘层310、布置在绝缘层310上的导电层。导电层可以包括导体层320和覆盖导体层320的导电水凝胶层330。绝缘层310使得导电层320相对于膜布层100绝缘,这样第一电极电路200可以经由导电触点222、吸附有流体的膜布层100、皮肤和临近导电触点222的第二电极电路300的导电层形成微电流回路。通过设置导电水凝胶层330可以减小皮肤接触电阻,由此可以降低电源模块400中的电源的工作电压。由此,导电水凝胶层330是可选择性涂覆的,而不是必须的。只要电源模块400的电压能够保证第一电极电路200和第二电极电路300之间形成的多个微电流回路中的电流密度在期望的范围内,可以不涂覆导电水凝胶层330。
综合考虑人体安全电压、安全电流、离子电渗透的效率,每个微电流回路电流密度可以被设定在小于10mA/cm2,电源模块400的电压可以被设定在1.5V至110V之间。进一步考虑人体神经耐受度和敏感度,每个微电流回路电流密度可以被设定为小于5mA/cm2,根据具体皮肤部位可以设定为小于2mA/cm2,对于比较敏感的皮肤部位,例如面部,最好在0.5mA/cm2至1mA/cm2之间,电源模块400的工作电压可以被设置为低于或等于36V,优选地可以被设定在5V-8V之间。电源模块400的电源可以是纽扣电池、柔性电池或物联电池(例如,福建南平南孚电池有限公司生产的物联电池)。然而,本领域技术人员应当理解,电源模块的工作电压可以被设置为大于36V,但是需要保证流过皮肤的电流不会对皮肤和人体的其它器官造成伤害即可。
此外,如前面所描述的,电源的供电模式包括直流脉冲供电和直流持续供电。本领域技术人员应当理解,在持续供电的情况下,电流密度的大小应该考虑供电的持续时间,而在脉冲供电的情况下,电流密度的大小应该考虑脉冲的频率和供电的持续时间。总之,脉冲供电模式下的电流密度可以大于在持续供电模式下的电流密度,供电时间越长,电流密度适宜越小,以免对皮肤或人体的其它组织造成损伤。
下面将参照图5详细描述第一绝缘层210的详细结构。
如图5所示,第一绝缘层210包括主体部211和连接部212,其中,主体部211用于对导体层220的电连接部221进行电绝缘,而连接部212用于对导体层220的电源连接部223进行电绝缘。主体部211形成为具有多个三角形镂空部的网状图案,在每个三角形的顶点处形成有圆形的孔215,导电触点222通过该孔215直接接触膜布层100。在本实施中,镂空部以三角形的形式形成,但是镂空部也可以形成为四边形、五边形、六边形等其它形状的多边形或者圆形。本领域人员应当了解,镂空部在膜布层100上所占的比例越大越好,因为粘附在膜布层上的绝缘层210对膜布层100吸附流体的能力会造成一定的负面影响,因此镂空部的总体面积越大,贴片10的吸附流体的性能损失越小,并且有利于贴片10贴附皮肤时的透气性。
优选地,第一电极电路200的导电触点222和第二电极电路的图案的组成部分之间具有明确的对应关系,这样,每个导电触点222可以和邻近的第二电极电路的导电层之间形成一个微电流回路。因此,将第一电极电路200设计为具有规则的网格图案是非常有利的。所以,多边形环和圆形环优选为正多边形环和正圆形环,但是,只要导电触点222和第二电极电路300之间错开布置,非正多边形环和非正圆形环(如椭圆形环)也能够实现微电流回路。
在图5所示的第一绝缘层210的网格图案由多个共用边的三角形形成,但是本公开不限于此。例如,第一绝缘层210的网格图案可以包括通过连接部连接的多个多边形环或多个圆形环、互相邻接的多个多边形环或多个圆形环、通过连接部连接的多边形环和圆形环或互相邻接的多边形环和圆形环。这里,互相邻接意味着相邻的多边形环和/或圆形环共用相邻的边、存在互相重合的边部分或者相邻的边连接在一起。
每个多边形环或圆形环具有一定的宽度,优选地,宽度在1mm至5mm之间。圆形的孔215的形状和尺寸优选等于导体层220的导电触点222的形状和尺寸,例如圆形的孔215和导电触点222为直径1mm至10mm的圆形。但是考虑到制造偏差的存在,圆形的孔215比导电触点222略大或者略小或者导电触点222与圆形的孔215未完全对准也不会对本申请构思的离子电渗透的效果造成非常明显的影响。
在上面的描述中,以镂空形状描述了第一电极电路200(更为具体地,第一电极电路200的第一绝缘层210)的图案形状,但是也可以说第一绝缘层210整体上或者第一绝缘层210的主体部211形成为由直线部214连接的网格状,其中,用于透过导电触点222的圆形的孔215形成在网格状的连接点或者说网格节点处。
此外,本领域技术人员应当理解,第一绝缘层210的网格或图案也可以由曲线部连接而成或者由直线部和曲线部连接而成,只要第一绝缘层210能够使导体层220的导电触点222以外的部分相对于膜布层100电绝缘即可。此外,如前所述,第一绝缘层210相对于膜布层100的面积占比越小越好,以增加贴片10的透气性和吸附流体的能力。同样地,用于透过导电触点222的圆形的孔215优选地形成在网格状的连接点处,但不限于此,即,圆形的孔215也可以形成在第一绝缘层210的其它位置处,例如,形成在网格状图案的直线部或曲线部上。另外,在本公开的实施中,导电触点222采用圆形形状,以使每个离子导入点周围的电流密度均匀,但是导电触点222也可以采用三角形、正方形、长方形、菱形、六边形等其它合适的形状。在此情况下,优选地,导电触点222采用正多边形形状,以有助于微电流均匀分布。与之相应地,孔215的大小和形状与导电触点222的大小和形状相同。另外,在导电触点222形成在网格状图案的直线部或曲线部上而非形成在网格图案的连接点的情况下,可以在一条直线部或一条曲线部上根据需要设置两个或更多个导电触点。考虑到人体安全电流和离子电渗透需求电流,导电触点的最大外径最好小于20mm。然而,在导电触点处的电流密度被设定为较低的情况下,将导电触点的最大外径进一步扩大也是可行的。此外,导电触点222的形状也可以是各种形状,而不限于圆形,例如可以是正方形、长方形、菱形、三角形、圆环形等各种形状。
如图5所示,第一绝缘层210的连接部212上还形成有通孔213,该通孔用于将第二电极电路300的导体层320通过电连接件323引导至第一电极电路200一侧,以方便将第二电极电路300和电源模块400的另一个电极电连接。优选地,第一绝缘层210由弹性绝缘材料或柔性绝缘材料形成,优选地由热塑性弹性体材料形成。具体地,第一绝缘层210可以由聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)、硅橡胶(Silicone rubber)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,polyethylene terephthalate)、聚烯烃弹性体(POE,polyolefin elastomer)或热塑性聚氨酯弹性体(TPU,thermoplastic polyurethane elastomer)形成,并且可以通过热转印的方式被粘附到膜布层100的一侧。
在上面的描述中参照附图5描述了第一绝缘层210形成为网状图案或者以镂空形状形成,但是第一绝缘层210在除了导电触点222对应的位置以外的位置全部覆盖膜布层100也是可以的,只要膜布层100吸附的流体能够满足实际的使用需求即可。另外,在附图5的实施例中,连接部212相对于主体部211是突出的,但是连接部212也可以不从主体部211突出,例如,可以将主体部211的任意一部分设定为连接部212,只要第一绝缘层210将导体层220的电源连接部223电绝缘即可。
再者,在图1-10示出的实施例中,第二电极电路300的导体层320通过电连接件323穿过第一绝缘层210上的通孔213与电源模块400电连接,例如,可以通过磁吸附、卡接、直接接触等方式进行电连接。类似地,第一电极电路200的导体层220也可以通过磁吸附、卡接、直接接触等方式与电源模块400电连接。但是本公开不限于此,例如,第二电极电路300的导体层320可以通过柔性导线直接与电源模块400电连接而不需要电连接件323。在此情况下,第一绝缘层210上的通孔213可以被省略。类似地,第一电极电路200的导体层220也可以通过柔性导线与电源模块400电连接。
下面将参照附图1和附图4详细描述导体层220的具体结构。
导体层220可以整体地、分层地或部分地由诸如导电胶、导电浆、导电漆或金属箔(例如金箔、银箔、铝箔、镀金铝箔等)的导体材料形成。其中,导电胶、导电漆、或导电浆这样的导电涂料中的有效导体成分可以是铜、银这样的金属或金属氧化物,也可以是碳、石墨、石墨烯、碳纳米管这样的非金属,还可以是诸如聚苯胺(PANI,Polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚喹啉(polyquinoline)的导电高分子材料,还可以是上述有效导电成分的中的两种或更多种的组合物。
此外,导体层还可以由导电纸、导电膜或导电布形成。导电纸可以是碳纤维导电纸、石墨导电纸纸、石墨烯导电纸、碳纳米管导电纸、金属纤维导电纸或其它复合材料导电纸。导电膜可以是PET导电膜、PU导电膜、导电硅胶膜等柔性导电膜。导电布可以是碳纤维布、银纤维布、铜纤维布等各种金属或非金属类导电纤维布。总之,导体层220的方阻越小越好,最好小于100欧姆/□,以便于减小电源的工作电压。
导体层220的导体材料可以被印刷(例如丝网印刷)、镀覆、溅射、热压、喷涂、沉积、静电吸附或粘附到第一绝缘层210上。导体层220的导电触点222的位置对应于第一绝缘层210的孔215的位置,导体层220的导电触点222和电源连接触点223通过导线形状的电连接部221互相连接。由此,导体层220也形成为网格形状,并且该网格形状与第一绝缘层210的网格形状基本一致。由于第一绝缘层210用于使电连接部221相对于膜布层100电绝缘,第一绝缘层210的直线部214的宽度有必要大于电连接部221的宽度。
例如,导体层220可以通过丝网印刷的方式将导电银浆、导电碳浆、导电石墨烯浆、复合导电浆中的一种或更多种整体地、分层地或分区域地印制在第一绝缘层210和膜布层100上,但是本公开不限于此,导体层220也可以由金属箔整体形成。此外,导体层220的不同部分可以采用不同的材料或采用不同的工艺形成。例如,电连接部221由金属导线、金属箔、导电银浆、导电碳浆、导电石墨烯浆、复合导电浆中的一种或更多种形成,而导电触点222和/或电源连接触点223由金属箔、导电布、导电纸和导电膜中的一种或更多种形成。或者,导电触点222和/或电源连接触点223由导电银浆、导电碳浆、导电石墨烯浆、复合导电浆、导电布、导电纸和导电膜中的一种或更多种形成,而电连接部221由金属箔或金属导线形成。根据导体层220的材料的选择,可以选择适合的工艺以将选择的材料附着到第一绝缘层210和/或膜布层100上。
此外,导体层220的图案或网格形状优选地与第一绝缘层210的图案或网格形状一致,然而,导体层220的图案或网格形状可以根据导电触点222的布置而与第一绝缘层210的图案或网格形状不完全一致。导体层220以网格形状形成的优点在于,当贴片10被贴敷到身体的面部、关节等不平坦部位时,如果将贴片10的局部边缘剪开以更好地贴合皮肤时,不会影响导体层220的导电触点222的电连通性,即,导电触点222依然与电源模块400是电连接的。
下面将参照附图1和3详细描述第二绝缘层210的具体结构。
总的来说,第二绝缘层230的形状和尺寸可以与第一绝缘层210的形状和尺寸可以基本相同。
第二绝缘层230与第一绝缘层210的不同之处在于,在第二绝缘层230的连接部232上形成有两个通孔233,用于辅助第一电极电路200和第二电极电路300与电源模块400进行电连接。一个通孔233用于辅助第一电极电路200的电源连接触点223与电源模块400的电源的一个电极450(例如,正极)连接,另一个通孔233用于辅助第二电极电路300的电连接件323(参见图2)与电源模块400的电源的另一个电极440(例如,负极)连接。
第二绝缘层230的主体部231可以被设置为与第一绝缘层210的主体部211完全相同,在此不再赘述第二绝缘层230的形状和图案。然而,本公开不限于此,例如,构成主体部231的直线部234的宽度可以小于或大于直线部214的宽度,只要第一绝缘层210和第二绝缘层230能够将导体层220的电连接部221相对于膜布层100电绝缘即可。如前面所描述的,如果膜布层100吸附或承载的流体为流动性很差的非牛顿流体时,第二绝缘层230可以被省略。
在图3所示出的实施例中,在第二绝缘层230的网格图案的连接点处形成有通孔235,用于暴露导电触点222。第二绝缘层230暴露导电触点222有助于提高膜布层100吸附流体的能力并增加贴片10的透气性。如果贴片10的透气性和吸附流体的能力足够的情况下,可以在第二绝缘层230上不形成通孔235,或者可以只形成一个或若干通孔235。
通过参照附图1-5的描述,第一电极电路200除了导电触点222之外,相对于吸附或未吸附流体的膜布层100都是绝缘的。通过这样的结构,第一电极电路200仅通过一个或若干导电触点与吸附有流体的膜布层100、皮肤和接下来将要详细描述的第二电极电路300形成一个或若干个微电流电路。由此,在根据本公开第一实施例的用于皮肤的离子电渗透装置1000通电的情况下,第一电极电路200可以形成驱动电位以驱动膜布层100中含有的带电荷的活性成分加速朝向皮肤内部运动,实现药品或护肤品的离子电渗透效应,加快皮肤对药品或护肤品的吸收效率和增大被导入皮肤的药品或护肤品的,从而与传统的贴附导入相比可以大大减少贴附贴片的时间。
此外,由于第一电极电路200中的导体层220形成为网格形状,因此可以将电流高度细分,有助于离子电渗透装置在使用过程中实现电流均匀分布。为此,第一电极电路200,更具体地,导体层220的网格的疏密程度可以根据被贴附的皮肤所需要的电流大小而调整或设计。此外,相邻的导电触点222之间的距离以及每个导电触点222的尺寸可以根据具体的导入部位的导入需要进行具体的设计。在此,导入需要包括但不限于被导入物(即,护肤品或药品)的成分、导入物的形态、导入物的量、皮肤的位置、局部皮肤的电阻大小、皮肤的神经敏感度、导入时间设置、用户的喜好中的至少一种,其中,局部皮肤的电阻大小、皮肤的位置和导入物的成分尤其重要。下面将参照图6详细描述膜布层100的形状。
膜布层100包括主体部101和连接部,其中,主体部101的形状对应于第一电极电路200的主体部和第二电极电路300的主体部的形状,连接部102对应于第一电极电路200的连接部和第二电极电路300的连接部的形状。在本实施中,在连接部102上形成有通孔103,用于将第二电极电路300的导体层320引导至第一电极电路200侧。根据前面的描述,如果通过柔性导线将第二电极电路300的导体层320与电源模块400电连接,通孔103可以被省略。
下面将参照图2和图7至图10详细描述第二电极电路300的具体结构。
如图10所示,在本实施例中,第二电极电路300包括贴附至膜布层100的绝缘层310、布置在绝缘层上的导体层320以及覆盖导体层320的导电水凝胶层。绝缘层310、导体层320和导电水凝胶层330的形状类似,均为由六边形环形成的网格结构。
绝缘层310使导体层320相对于膜布层100电绝缘,因此,绝缘层310的六边形环的边的宽度大于导体层320的六边形环的边的宽度。导电水凝胶层330减小第二电极电路300与皮肤之间的接触电阻,因此,导电水凝胶层330的六边形环的边的宽度大于导体层320的六边形环的边的宽度,但是小于绝缘层310的六边形环的边的宽度,以防止第一电极电路200的导电触点222通过膜布层100吸附的流体和导电水凝胶层330之间形成微电流回路而避开皮肤。
如前面所描述的,在离子电渗透装置的电路设计能够保证微电流回路中的电流密度的情况下,可以省略导电水凝胶层330。
在本公开的第一示例性实施例中,第二电极电路300形成为六边形孔网格(即,蜂巢孔网格),第一电极电路200的每个导电触点222优选地设置在第二电极电路300的网格图案的六边形孔的中心。
与第一电极电路200的图案类似,第二电极电路300的图案形状不限于在此。例如,第二电极电路300也可以形成为正方形孔网格、长方形孔网格、菱形孔网格、圆孔网格、椭圆形孔网格、异形孔网格等各种形状的网格。也就是说,第二电极电路300与第一电极电路200一样可以形成为由直线段或曲线段拼接而成的网格图案,也可以形成为由直线段和曲线段共同拼接而成的网格图案。可选地,根据需要,第二电极电路300也可以形成为具有镂空图案,在此情况下,每个导电触点222优选地设置在对应的第二电极电路300的镂空部分中。镂空部分可以是圆形、正方形、六边形等各种规则或不规则形状,并且镂空部分可以是闭合的,也可以是非闭合的。
由此可见,在所述第二电极电路200以图案的形式形成的情况下,所述第二电极电路200的图案的组成部分与所述导电触点222存在对应关系,这样有助于形成彼此并联的多个微电流回路。
与第一电极电路200的图案类似,在图7所示的绝缘层310的网格图案由多个共用边的其它形状的多边形环形成,而不局限于六边形环。例如,绝缘层310的网格图案可以包括通过连接部连接的多个多边形环或多个圆形环、互相邻接的多个多边形环或多个圆形环、通过连接部连接的多边形环和圆形环或互相邻接的多边形环和圆形环。这里,互相邻接意味着相邻的多边形环和/或圆形环共用相邻的边、存在互相重合的边部分或者相邻的边连接在一起。
绝缘层310的每个多边形环或圆形环具有一定的宽度,优选地,宽度在1mm至5mm之间。此外,第二电极电路300的边界与导电触点222的边缘优选隔开1mm至10mm之间的间隔。然而,第二电极电路300的绝缘层的边界与导电触点222的边缘直接相邻也是可行的。即,导电触点222的边界可以与第二电极电路300的绝缘层的边界重合,即,第二电极电路300的边界与导电触点222的边缘直接的间隔在0至10mm的范围内。
第二电极电路300的绝缘层310的材料和形成方式可以与第一电极电路200的第一绝缘层210的材料和形成方式可以相同,在此不再重复描述。第二电极电路300的导体层320与第一电极电路200的导体层200的材料和加工方法类似。例如,第二电极电路300的导体层320的至少一部分也可以由导电浆、导电胶、导电漆、或金属箔、导电布、导电纸或导电膜形成在绝缘层310上。其中,导电胶、导电漆、或导电浆这样的导电涂料中的有效导体成分可以是铜、银这样的金属或金属氧化物,也可以是碳、石墨、石墨烯、碳纳米管这样的非金属,还可以是诸如聚苯胺(PANI,Polyaniline)、聚吡咯(polypyrrole)、聚噻吩(polythiophene)、聚喹啉(polyquinoline)的导电高分子材料,还可以是上述有效导电成分的中的两种或更多种的组合物。例如,可以通过将导电银浆、导电碳浆、导电石墨烯浆、复合导电浆中的一种或更多种以丝网印刷的方式一次地或多次地印制在绝缘层310上,从而形成整个导体层320或导体层320的一部分。
此外,导电纸可以是碳纤维导电纸、石墨导电纸纸、石墨烯导电纸、碳纳米管导电纸、金属纤维导电纸或其它复合材料导电纸。导电膜可以是PET导电膜、PU导电膜、导电硅胶膜等柔性导电膜。导电布可以是碳纤维布、银纤维布、铜纤维布等各种金属或非金属类导电纤维布。总之,导体层320的方阻越小越好,最好小于100欧姆/□(Ω/sq),以便于减小电源的工作电压。
在本实施例中采用导电银浆、导电碳浆、导电石墨烯浆和复合导电浆中的一种或更多种材料印刷导体层220和330与利用金属箔形成导体层的情况相比不仅可以使贴片100不会过分僵硬,而且不会造成导电材料的浪费。另外,银的导电性能优异,并且金属银对皮肤没有负面作用,不会引发皮肤的过敏反应。
与第一电极电路200不同的是,第二电极电路300的一侧接触皮肤,不需要被绝缘层覆盖。
下面将参照附图7-9详细描述第二电极电路300的绝缘层310、导体层320和导电水凝胶层330。
如图7所示,绝缘层310包括由六边形环拼接而成的网状主体部311以及从主体部311突出的连接部312。在连接部312上形成有通孔313,用于引导电连接件323将导体层320电连接至第一电极电路200侧。如前所述,在导体层320通过柔性导线与电源模块400中的电源的一个电极440直接电连接时,通孔313可以被省略。在此情况下,连接部312可以直接设置在主体部311的一部分上。
如图8所示,导体层320包括由六边形环拼接而成的网状主体部321和从主体部321突出的连接部322。在连接部322上形成有通孔325,用于引导电连接件323将导体层320电连接至第一电极电路200侧。导体层320的整体尺寸和六边形环的宽度均小于绝缘层310的整体尺寸和六边形环的宽度,从而绝缘层310可以使导体层320相对于膜布层100充分绝缘。如前所述,在导体层320通过柔性导线与电源模块400中的电源的一个电极440直接电连接时,通孔315可以被省略。在此情况下,连接部322可以直接设置在主体部311的一部分上。
如图9所示,导电水凝胶层330包括由六边形环拼接而成的网状主体部331和从主体部331突出的连接部332。如前所述,在导体层320通过柔性导线与电源模块400中的电源的一个电极440直接电连接时,无需在导电水凝胶层330上设置连接部332。此外,连接部332也可以由绝缘材料形成。另外,导电水凝胶层330也可以由导电硅胶层替代。
与第一电极电路200类似,第二电极电路300相对于膜布层100的面积占比越小越好,由此可以增加贴片10的透气性以及吸附流体的能力。
上面参照附图1和10详细描述了根据本公开的第一实施例的用于皮肤的离子电渗透装置1000的结构。下面将参照附图11至15详细描述根据本公开的第二实施例的用于皮肤的离子电渗透装置2000的结构。
如图11所示,根据本公开的第二实施例的用于皮肤的离子电渗透装置2000包括贴片20和电源模块400。贴片20包括膜布层100和分别布置在膜布层100两侧的第一电极电路200和第二电极电路600。贴片20的第二电极电路600与贴片10的第二电极电路300的不同之处主要在于图案形状。
如图15所示,第二电极电路600包括绝缘层610、导体层620和导电水凝胶层630。
如图12所示,绝缘层610包括具有多个圆形镂空部的主体部611和连接部612。在连接部612上设置有通孔613用于将导体层620引导至第一电极电路200侧。
绝缘层610的每个圆形镂空部对应于一个导电触点222,其中,导电触点222被优选地设置在对应的圆形镂空部的中心。
如图13所示,导体层620包括具有圆形镂空部的主体部621和连接部622。在连接部622上设置有通孔625用于将导体层620引导至第一电极电路200侧。
导体层620的每个圆形镂空部对应于一个导电触点222,其中,导电触点222被优选地设置在对应的圆形镂空部的中心。为了实现对导体层620相对于膜布层100的电绝缘,导体层620的圆形镂空部的直径小于绝缘层610的对应的圆形镂空部的直径,并且导体层620的整体尺寸也略小于绝缘层610的整体尺寸。
如图14所示,导电水凝胶层630包括圆形镂空部的主体部631和连接部632。导电水凝胶层630的整体尺寸可以略大于导体层620的整体尺寸,但是不宜超过绝缘层610的整体尺寸,以防止在装置通电的状态下导电水凝胶层630和导体层620直接与吸附有流体的膜布层100和第一电极电路200直接形成微电流回路而避开皮肤。
在本实施例中,第二电极电路600的镂空部形成为封闭的圆形,然而本公开不限于此,即,镂空部分也可以是不封闭的,因为第二电极电路600的导体层620以整体的片状天极的形式形成,在通电状况下电位是相同的。换句话说,第二电极电路600的形状可以多种多样,例如,可以是互相连接的条状图案,网格图案或镂空图案,只要其能够在通电状态下与皮肤和第一电极电路200的多个导电触点222形成多个并联的微电流电路即可。优选地,第二电极电路600形成为具有封闭的镂空部的镂空图案并且每个导电触点222位于对应的镂空部的中心,以使得微电流电路可以均匀地通过皮肤。
另外,在本申请的实施例中,第一电极电路200的每个导电触点222对应于第二电极电路600的一个镂空部,然而本公开不限于此,两个或更多个导电触点222可以对应于一个镂空部。也就是说,导电触点222与第二电极电路300或600的图案的组成部分之间存在着对应关系,可以是一对一的关系,也可以是多对一的关系。
在上面描述的实施例中,贴片10和20均具有主体部和连接部,其中,由于第一电极电路和第二电极电路均是网格结构或图案结构,因此连接部不是必须从主体部突出的,可以与主体部集成在一起。或者说,可以将主体部的一部分设定为连接部,用于与电源模块400进行电连接。
另外,在本申请的实施例中,第一电极电路200与第二电极电路300均形成为层叠结构,但是第一电极电路200还可以以其它方式形成。例如,第一电极电路200中连接导电触点222的其它导体部分和绝缘部分由带有绝缘层的金属导线例如漆包线形成,并且为了方便连接,导电触点222可以由金属箔形成。在此情况下,可以在贴片10或20的膜布层100上设置辅助定位导电触点的定位层。辅助层的材料可以与膜布层100的材料相同。
鉴于不同的皮肤位置处的神经敏感度不同,而且每个人的电流耐受度不同,如图1所示,在电源模块400上可以设置电流调节按钮430,以调节微电流的电流密度。电源模块400可以与贴片10或20集成在一起,或者可拆卸地形成。
本领域技术人员应当清楚,贴片10和20的形状可以根据被贴敷的位置而进行适应性的调整。例如,贴片10和20可以被制造成方形、圆形、长方形、手掌形、脚掌形、眼贴形、鼻贴形、面膜形、圆环形等各种形状,以适应人体的不同部位的使用需求。
另外,在上面的两个实施例中,多个导电触点基本上是规则布置的,但是本申请不限于此,即,多个导电触点也可以根据具体需要具体排布,即,相邻的导电触点之间的距离可以是不同的。另外,虽然上面的实施例中第二导体层均以镂空形状或网格图案形成,但是这并不意味着第二导体层必须形成为镂空形状或网格图案。本领域技术人员应当理解,第二导体层可以形成为一条或更多条直线和/或曲线,例如形成树根形状,波纹形状,梳齿状等各种形状。换句话说,只要第二导体层与导电触点或离子导入点之间错开,从而能够借助皮肤形成微电流回路即可。
通过上面的描述可知,根据本公开的实施例的用于皮肤的离子电渗透装置的两个电极电路分别布置在膜布的相对两侧,结构构紧凑合理,减少了不必要的材料浪费。
此外,根据本公开的实施例的用于皮肤的离子电渗透装置能够实现向皮肤多点导入药物或护肤品的作用,导入效率高。
再者,根据本公开的实施例的用于皮肤的离子电渗透装置的贴片的第一电极电路和第二电极电路均形成为网状或具有镂空图案,因此在使用时即便将其剪开一处或几处,也不会影响该装置的使用效果。
上面对本申请的具体实施方式进行了详细描述,虽然已表示和描述了一些实施例,但本领域技术人员应该理解,在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本申请的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行修改和完善(例如,可以对不同实施例中描述的不同特征进行组合),这些修改和完善也应在本申请的保护范围内。